JP6175765B2 - Power supply system, power consumption measuring device, power consumption measuring method and program - Google Patents
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Description
本発明は、電力供給システム、消費電力測定装置、消費電力測定方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a power supply system, a power consumption measuring device, a power consumption measuring method, and a program.
近年、地球温暖化等対策のため、ＣＯ２削減を目的として、非化石エネルギー源の利用および化石エネルギー原料の有効な利用の促進の制度の制定や法律の発令がなされている。このような非化石エネルギー源として、例えば、太陽光を利用した太陽電池による発電（ＰＶ：Photovoltanic Power Generation，以降、ＰＶ発電と称する）の、一般の電力需要家への利用促進が進められており、電力需要家側で、ＰＶ発電を利用した分散電源が設置されるようになっている。 In recent years, for the purpose of reducing global warming and the like, for the purpose of reducing CO2, establishment of a system for promoting the use of non-fossil energy sources and effective use of fossil energy raw materials has been issued. As such a non-fossil energy source, for example, the use of solar power generation (PV: Photovoltanic Power Generation, hereinafter referred to as PV power generation) using sunlight is promoted to general electric power consumers. A distributed power source using PV power generation is installed on the power consumer side.
ＰＶ発電では、天候（特に日照）または電力需要家の使用状況等によって発電量が変化する。このため、電気事業者としては、ＰＶ発電による発電量に関わらず、配電網を通じて電力需要家に電力を安定供給し得る系統電源のインフラを備えていることが好ましい。そのためには、電力事業者系統側で、簡易な設備構成で電力需要家が消費した電力量を測定し、電力需要を予測できることが好ましい。 In PV power generation, the amount of power generation varies depending on the weather (particularly sunshine) or the usage status of power consumers. For this reason, it is preferable for an electric power company to have a system power supply infrastructure that can stably supply power to power consumers through a distribution network regardless of the amount of power generated by PV power generation. For this purpose, it is preferable that the power demand can be predicted on the power provider system side by measuring the amount of power consumed by the power consumer with a simple equipment configuration.
本発明の１つの側面では、電力事業者系統側で、簡易な設備構成で電力需要家が消費した電力量を測定することができる電力供給システム、消費電力測定装置、消費電力測定方法およびプログラムを提供することを目的とする。 In one aspect of the present invention, a power supply system, a power consumption measuring device, a power consumption measuring method, and a program capable of measuring the amount of power consumed by a power consumer with a simple equipment configuration on the power provider system side. The purpose is to provide.
発明の一観点によれば、電力供給システムであって、電力需要家の機器と、前記機器に電力を供給する発電機器と、前記機器の消費電力量に対して前記発電機器からの供給電力の量が不足した場合に、前記機器に電力が供給される電力供給者の電源と、前記機器の消費電力量を測定するときに、前記電源から供給される電力の波形の一部を変動させて出力する疑似単独運転状態発生部と、前記疑似単独運転状態発生部から出力された、前記電源から供給される電力の波形の一部の変動を検出したことを契機として、前記発電機器から受電した電力の前記機器への出力を停止させるパワーコンディショナと、前記発電機器から前記機器への電力供給が停止しているときに、前記電源から前記機器に供給される電力量を測定することにより、前記機器の消費電力量を測定する電力測定部と、を有する電力供給システムが提供される。
According to one aspect of the invention, there is provided a power supply system, a power consumer device, a power generation device that supplies power to the device, and the amount of power supplied from the power generation device with respect to the power consumption of the device. When the amount is insufficient, when measuring the power consumption of the power supplier to which power is supplied to the device and the power consumption of the device, a part of the waveform of the power supplied from the power source is changed. In response to detection of a variation in the waveform of the electric power supplied from the power source output from the pseudo isolated operation state generating unit to be output and the simulated isolated operation state generating unit, power is received from the power generation device. By measuring the amount of power supplied from the power source to the device when power supply from the power generation device to the device is stopped, and a power conditioner that stops output of the power to the device, Above A power measuring unit for measuring the power consumption of the vessel, the power supply system having provided.
一実施態様によれば、電力事業者系統側で、簡易な設備構成で電力需要家が消費した電力量を測定することができる電力供給システム、消費電力測定装置、消費電力測定方法およびプログラムを提供することができる。 According to one embodiment, a power supply system, a power consumption measuring device, a power consumption measuring method, and a program capable of measuring the amount of power consumed by a power consumer with a simple equipment configuration on the power provider system side are provided. can do.
以下、本発明の実施形態について、図１乃至図１２を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 12.
図１は、電力供給システムの一例を示す図である。図１に示すように、電力供給システムは、電力事業者所有の電力系統である電力事業者系統１０１と、電力需要家所有の電力系統である宅内系統１０２とを有している。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a power supply system. As illustrated in FIG. 1, the power supply system includes a
電力事業者系統１０１は、配電線１ａ〜１ｃと、系統電源２と、売電メータ３と、消費電力測定装置４と、管理サーバ５とを有している。宅内系統１０２は、配電線１ｄ〜１ｆと、分電盤６と、電気機器７と、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning Subsystem）８と、ＰＶ発電機器９とを有している。以降、配電線を区別して説明しない場合は、配電線１ａ〜１ｆを配電線１と呼ぶこととする。また、パワーコンディショナ８は、ＰＣＳ８と呼ぶこととする。
The
電力事業者は、系統電源２から配電線１を用いて電力を送電し、売電メータ３および消費電力測定装置４を経由して、電力需要家が所有する分電盤６に供給する。電力送電に用いられる電流は、例えば、周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ，電圧が１００Ｖまたは２００Ｖの交流電流である。分電盤６は、電力事業者から供給された電力を宅内の電気機器７に配電する。電力需要家が自家発電機器としてＰＶ発電機器９を設置した場合、図１に示すように、ＰＶ発電機器９は、ＰＣＳ８を介して分電盤６に電気的に接続されている。
The power company transmits power from the
電力事業者系統１０１の電源である系統電源２から供給される電力、およびＰＶ発電機器９が発電した電力は、分電盤６を介して電気機器７に配電される。また、ＰＶ発電機器９による発電量、および電気機器７が消費する電力量に応じて、系統電源２から供給を受ける電力量が変化する。
The power supplied from the
例えば、ＰＶ発電機器９が発電した電力量をＰｇ、電気機器７が消費する電力量をＬｃとすると、電力事業者系統１０１側から供給される電力量Ｐは、Ｐ＝Ｌｃ−Ｐｇと表すことができる。ＰＶ発電機器９が発電した電力量Ｐｇよりも、電気機器７が消費する電力量Ｌｃの方が少ない場合、Ｐ＝Ｌｃ−Ｐｇ＜０となり、電気機器７が消費する電力は、ＰＶ発電機器９が発電した電力により全てまかなうことができる。そして、ＰｇからＬｃを差し引いた余り（余剰電力）、すなわちＰｓ＝Ｐｇ−Ｌｃが、分電盤６を介して電力事業者系統１０１に出力される。このとき、売電メータ３では電力量としてＰｓが測定され、電力需要家は、この電力量Ｐｓを電力事業者に売電する。売電時は、宅内系統１０２から電力事業者系統１０１の方向に電力が送られ、電力需要家は、売電時に電力事業者系統１０１の系統電源からの電力の供給は受けない。
For example, assuming that the amount of power generated by the PV power generation device 9 is Pg and the amount of power consumed by the electrical device 7 is Lc, the amount of power P supplied from the
一方、電力供給システムは、電気機器７の消費電力量に対するＰＶ発電機器９からの供給電力量の不足分を、電力事業者の系統電源２から供給することもできる。例えば、ＰＶ発電機器９が発電した電力量Ｐｇよりも、電気機器７が消費する電力量Ｌｃの方が多い場合、Ｐ＝Ｌｃ−Ｐｇ＞０となり、電気機器７が消費する電力は、ＰＶ発電機器９が発電した電力により全てをまかなうことができない。そのため、電力需要家は、ＬｃからＰｇを差し引いた余り（不足電力）、すなわちＰｂ＝Ｌｃ−Ｐｇを電力事業者系統１０１側から供給を受ける。電力事業者系統１０１の系統電源２から宅内系統１０２の電気機器７に不足電力Ｐｂが供給されると、消費電力測定装置４内に備えられている買電メータでは、電力量としてＰｂが測定される。そして、電力需要家は、この電力量Ｐｂを電力事業者から買電する。
On the other hand, the power supply system can also supply the shortage of the amount of power supplied from the PV power generation device 9 with respect to the amount of power consumed by the electrical device 7 from the
以下、電力供給システムの各部の詳細について説明する。 Hereinafter, details of each part of the power supply system will be described.
売電メータ３は、電力需要家が電力事業者に売電する電力を測定し、積算するための電力量計であり、上述のように、ＰｇからＬｃを差し引いて得られる余剰電力Ｐｓを測定することができる。売電メータ３は、電力事業者と電力需要家との電力の売買取引に用いられる。 The power sale meter 3 is a watt-hour meter for measuring and integrating the power sold by the power consumer to the power company, and measures the surplus power Ps obtained by subtracting Lc from Pg as described above. can do. The power sale meter 3 is used for electric power purchase and sale transactions between electric power companies and electric power consumers.
消費電力測定装置４は、電力事業者が電力需要家の宅内で実際に消費している電力量を測定し、把握するために、分電盤６の電力事業者系統１０１側に設置される装置である。なお、消費電力測定装置４の構成については後述する。
The power consumption measuring device 4 is a device installed on the
管理サーバ５は、電力事業者が電力需要家の宅内で実際に消費している電力量の測定を指示する指示信号を、ネットワーク１００を介して消費電力測定装置４に送信することができる。また、管理サーバ５は、消費電力測定装置４が測定した消費電力の情報を、ネットワーク１００を介して消費電力測定装置４から受信し、受信した情報を蓄積することができる。
The management server 5 can transmit to the power consumption measuring device 4 via the
分電盤６は、電力需要家の宅内に設置されている、部屋毎に電力を分配し、供給するための電力分配器である。分電盤６は、配電線１ｄによって電気機器７と電気的に接続されている。電力事業者から分電盤６に供給された電力は、配電線１ｄを介して電気機器７に配電される。なお、図１では、分電盤６に電気的に接続されている電気機器７を１つのブロックで図示しているが、分電盤６は、複数の電気機器７と電気的に接続されていても良い。 The distribution board 6 is a power distributor for distributing and supplying power for each room, which is installed in the home of a power consumer. The distribution board 6 is electrically connected to the electric device 7 by the distribution line 1d. The electric power supplied from the power company to the distribution board 6 is distributed to the electric equipment 7 through the distribution line 1d. In FIG. 1, the electric device 7 electrically connected to the distribution board 6 is illustrated as one block, but the distribution board 6 is electrically connected to a plurality of electric devices 7. May be.
ＰＣＳ８は、電力需要家が太陽光発電システムを利用する際に、発電された電気を家庭などの環境で使用できるように変換する機器である。以下、ＰＣＳ８の構成および機能について説明する。 The PCS 8 is a device that converts generated electricity so that it can be used in an environment such as a home when a power consumer uses a solar power generation system . Below, the configuration and functions of PCS8 be described.
図２は、ＰＣＳ８の構成の一例を示す図である。図２に示すように、ＰＣＳ８は、インバータ回路８１と、同相調整回路８２と、単独運転検出回路８３とを備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the PCS 8. As shown in FIG. 2, the PCS 8 includes an inverter circuit 81, an in-phase adjustment circuit 82, and an isolated
インバータ回路８１は、ＰＶ発電機器９が発電した直流電力を交流電力に変換する回路であり、例えば１００Ｖの交流電圧に変換することができる。 The inverter circuit 81 is a circuit that converts DC power generated by the PV power generation device 9 into AC power, and can convert it into AC voltage of 100 V, for example.
同相調整回路８２は、インバータ回路８１が出力した交流のＰＶ発電電力と、図１に示す電力事業者の系統電源２から電力事業者系統１０１を通じて供給される電力である系統電力とに基づいて、双方の電圧および力率を合わせ、同相にする回路である。同相調整回路８２は、ＰＶ発電機器９が発電した電力の電圧波形と、電力事業者系統１０１を流れる電力の電圧波形とが非同相である場合に、同相にする機能を有している。同相調整回路８２としては、例えば位相ロックループ（ＰＬＬ：Phase Locked Loop）回路を用いることができる。
The in-phase adjustment circuit 82 is based on the AC PV generated power output from the inverter circuit 81 and the grid power that is the power supplied from the
単独運転検出回路８３は、単独運転検出機能を担う回路であり、インバータ回路８１の出力側に設けられている。単独運転検出回路８３は、単独運転防止信号の生成と、単独運転の検出及び検出に応じた制御とを行うことができる。単独運転検出機能の詳細については後述する。
The islanding
さらに、ＰＣＳ８は、電力事業者系統１０１に連携した単独運転検出機能を有している。単独運転防止機能とは、事故等（配電線地絡や、緊急時等）により電力事業者系統１０１側の系統電力が喪失した場合に、系統電力が喪失したことを検出し、ＰＣＳ８の出力（厳密にはＰＶ発電機器９の発電電力）を停止させることによりＰＣＳ８の単独運転を防止するものである。単独運転は、電力事業者系統１０１側の系統電力が喪失したときに、局所的な系統負荷に分散型電源が電力を供給している状態であり、以下の問題を生じることがある。
・保安面では、事故継続による被害拡大、機器損傷、公衆感電作業者の感電の危険性を生じることがある。
・供給信頼度面では、再閉路、他回線からの逆送電不能による健全区間への送電の遅れが生じることがある。
・その他、単独運転系統内の電圧・周波数の変動による電力品質悪化、負荷機器の損傷のおそれがある。
Further, the PCS 8 has an isolated operation detection function linked to the
・ In terms of safety, there may be a risk of electric shock for the electric shock workers due to the continued damage caused by accidents, equipment damage, and public electric shock workers.
-In terms of supply reliability, there may be a delay in power transmission to a healthy section due to reclosing and the inability to reverse power transmission from other lines.
・ In addition, there is a risk of power quality deterioration and load equipment damage due to voltage and frequency fluctuations in the isolated operation system.
単独運転を検出する方式は、能動的検出方式と、受動的検出方式とに大別することができる。受動的検出方式は、電力事業者系統１０１側の系統電力が喪失した場合に、発電電力と負荷との不均衡によって起こる電圧、電流、周波数等の急変を高感度で検出するものである。受動的検出方式の種類としては、電圧位相跳躍検出方式、周波数変化率検出方式、および３次高調波電圧歪急増検出方式等が知られている。
Methods for detecting islanding can be broadly classified into active detection methods and passive detection methods. The passive detection method detects, with high sensitivity, sudden changes in voltage, current, frequency, etc. caused by imbalance between generated power and load when the grid power on the
一方、能動的検出方式は、ＰＣＳ８から出力される交流電流に、電圧または周波数等の微小変動成分を重畳して得られる能動的単独運転防止信号を一定周期で出力し、単独運転移行時に顕著に発生する変動を検出するものである。 On the other hand, the active detection method outputs an active islanding prevention signal obtained by superimposing a minute fluctuation component such as voltage or frequency on the alternating current output from the PCS 8 at a constant period, and is prominent at the time of transition to the islanding operation. It detects the fluctuations that occur.
能動的検出方式の種類としては、ＰＣＳ８のインバータ回路８１の出力に周期的な無効電力変動を与えておき、単独運転時に現われる周波数変動等を検出する無効電力変動方式、インバータ回路８１の内部発信器に周波数バイアスを与えておき、単独運転時に現われる周波数変化を検出する周波数シフト方式、インバータ回路８１の出力に周期的な有効電力変動を与えておき、単独運転時に現われる電圧、電流、あるいは周波数変動を検出する有効電力変動方式、およびインバータ回路８１の出力と並列にインピーダンスを瞬時的且つ周期的に挿入し、電圧又は電流の急変を検出する負荷変動方式等が知られている。能動的単独運転防止信号は、周期変動しているものやパルス的に発生させるものなどＰＣＳ８の機種毎に異なっている。 The types of active detection methods include a reactive power fluctuation method in which a periodic reactive power fluctuation is given to the output of the inverter circuit 81 of the PCS 8 to detect a frequency fluctuation or the like that appears during an independent operation, and an internal transmitter of the inverter circuit 81 A frequency shift method for detecting a frequency change appearing at the time of single operation, a periodic active power fluctuation at the output of the inverter circuit 81, and a voltage, current, or frequency fluctuation appearing at the time of single operation. An active power fluctuation method for detecting, a load fluctuation method for detecting an abrupt change in voltage or current by inserting an impedance instantaneously and periodically in parallel with the output of the inverter circuit 81 are known. The active isolated operation prevention signal is different for each PCS 8 model, such as a periodically changing signal or a pulse generated signal.
このようにＰＣＳ８は、能動的および受動的ないずれの方式においても、電力事業者系統１０１が異常の場合にＰＶ発電機器９が発電した電力を電力事業者系統１０１側に出力しないように制御を行うことができる。
As described above, the PCS 8 performs control so that the power generated by the PV power generation device 9 is not output to the
本実施形態では、電力需要家の消費電力を測定するために、受動的検出方式を用いることが好ましい。ＰＣＳ８に対する信号等の送出を行わず、消費電力測定装置４から出力される電力そのものの周波数や電圧の変動に基づいて、ＰＣＳ８からのＰＶ発電機器９の発電電力の出力を停止させる。受動的検出方式によれば、電力事業者系統１０１の周波数や電圧の変動を０．１秒程度で検出することができるため、ＰＣＳ８からの発電電力の出力の停止および電力需要家の消費電力の測定の迅速化を図ることができる。
In this embodiment, it is preferable to use a passive detection method in order to measure the power consumption of a power consumer. Without outputting a signal or the like to the PCS 8, the output of the generated power of the PV power generation device 9 from the PCS 8 is stopped based on the frequency or voltage fluctuation of the power itself output from the power consumption measuring device 4. According to the passive detection method, fluctuations in the frequency and voltage of the
ＰＶ発電機器９は、複数のセルを縦横方向に整列状態で並置して相互に電気的に接続した太陽電池であり、例えばパネル状の形態を有している。ＰＶ発電機器９は、太陽光の照射により発電した直流電力をＰＣＳ８に出力する。 The PV power generation device 9 is a solar cell in which a plurality of cells are juxtaposed in the vertical and horizontal directions and are electrically connected to each other, and has, for example, a panel shape. The PV power generation device 9 outputs DC power generated by the irradiation of sunlight to the PCS 8.
続いて、本実施形態における消費電力測定装置について説明する。 Then, the power consumption measuring apparatus in this embodiment is demonstrated.
図３は、消費電力測定装置の一例を示す図である。図３に示すように、消費電力測定装置４は、買電メータ１０と、測定制御部１１と、受信部１２と、第１記憶部１３と、第２記憶部１４と、送信部１５と、疑似単独運転状態発生部２０とを備えている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a power consumption measuring apparatus. As shown in FIG. 3, the power consumption measuring device 4 includes a
買電メータ１０は、電力測定部の一例であり、系統電源２から電気機器７に供給される電力量、すなわち、電力需要家が電力事業者から購入する電力量を測定し、積算するための電力量計である。買電メータ１０は、売電メータ３と同様に、電力事業者と電力需要家との電力の売買取引に用いられる。買電メータ１０は、測定制御部１１に接続されており、測定制御部１１による制御に従って電力量の測定を行う。買電メータ１０は、上述のように、ＬｃからＰｇを差し引いて得られる不足電力Ｐｂを測定することができる。
The
測定制御部１１は、電力需要家の消費電力を測定するための一連の処理を実行するための制御部であり、買電メータ１０、測定制御部１１、受信部１２、第１記憶部１３、第２記憶部１４および送信部１５と電気的に接続されている。測定制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等のプロセッサである。
The measurement control unit 11 is a control unit for executing a series of processes for measuring the power consumption of an electric power consumer. The
受信部１２は、電力事業者の管理サーバ５と送受信可能に接続されている。受信部１２は、管理サーバ５から送信された、消費電力を測定する旨の指示信号を受信し、受信した指示信号を測定制御部１１に出力する。
The receiving
第１記憶部１３は、電力需要家の消費電力を測定するための一連の処理を実行するための消費電力測定プログラムを格納することができる。測定制御部１１は、第１記憶部１３に格納されている消費電力測定プログラムを読み出し、消費電力測定プログラムの各命令を実行することによって電力需要家の消費電力を測定するための一連の処理を行う。
The 1st memory |
第２記憶部１４は、電力測定部１１が測定した消費電力を記憶する。また、第２記憶部１４は、疑似単独運転状態を発生させるために用いられる、ＰＣＳ８の機種毎の周波数または電圧位相の変動度合いに関する情報を格納する。変動度合いに関する情報については後述する。
The
第１記憶部１３および第２記憶部１４は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはフラッシュメモリ等の半導体メモリ、またはＨＤＤ（Hard Disc Drive）等のストレージ装置である。なお、第１記憶部１３および第２記憶部１４はそれぞれ複数個有していても良いし、同一のメモリによって構成されていても良い。
The
送信部１５は、電力事業者の管理サーバ５と送受信可能に接続されており、買電メータ１０が測定した電力量の情報を、測定制御部１１による制御に従って電力事業者の管理サーバ５に送信する。
The transmission unit 15 is connected to the power company management server 5 so as to be able to transmit and receive, and transmits information on the amount of power measured by the
疑似単独運転状態発生部２０は、系統電源２の異常状態を示す疑似単独運転状態を所定のタイミングで疑似的に発生させる。疑似単独運転状態とは、電力事業者系統１０１の系統電源２の周波数、あるいは電圧位相が一時的に変動する状態である。
The pseudo isolated operation
図４は、疑似単独運転状態発生部２０の一例を示す図である。疑似単独運転状態発生部２０は、電力事業者系統１０１の系統電源２の周波数、あるいは電圧位相を一時的に変動させる電気回路であり、図４に示すように、周波数変動ユニット２１と電圧位相変動ユニット２２とを備えている。そして、疑似単独運転状態発生部２０は、ＰＣＳ８の機種に応じて、使用するユニットを適宜切り替えることができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the pseudo isolated operation
まず、周波数変動ユニット２１の具体例について説明する。
First, a specific example of the
図５は、周波数変動ユニット２１の一例を示す図である。周波数変動ユニット２１は、電力事業者系統１０１の系統電源２の周波数を一時的に変動させるための電気回路である。周波数変動ユニット２１は、ＰＣＳ８において単独運転状態を検出可能な閾値に対応して周波数を擬似的に変化させる。図５に示す例では、ＰＣＳ８が出力する電力の基準周波数が５０Ｈｚであり、周波数変動ユニット２１内部で１Ｈｚすなわち０．０２％の周波数を変動させることができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the
周波数変動ユニット２１は、２つの周波数変調器２１１，２１２と、発振器２１３と、スイッチ２１４とを含む。２つの周波数変調器２１１，２１２は、疑似単独運転状態発生部２０内部の配電線１上に縦列に配置されている。これら周波数変調器２１１，２１２は、例えば、混合器２１１ａ，２１１ｂを用いて構成することができる。
The
発振器２１３は、変動させる上記１Ｈｚの周波数を発振出力する。発振器２１３の発振信号は、２つの混合器２１１ａ，２１１ｂに出力される。発振器２１３と、２つの混合器２１１ａ，２１１ｂとの間には、スイッチ２１４が設けられている。スイッチ２１４は、測定制御部１１の制御により、擬似単独運転状態発生のタイミングで一時的にＯＮ（導通）される。
The
周波数変調器２１１，２１２は、スイッチ２１４のＯＦＦ状態において、周波数混合を行わず、系統電源２とＰＣＳ８間に流れる電力に対する周波数変動動作は行わない。
The
一方、擬似単独運転状態発生のタイミングでスイッチ２１４がＯＮ状態となると、周波数変調器２１１，２１２は、以下のように周波数混合を行う。ＰＣＳ８側の周波数変調器２１１に設けられる混合器２１１ａは、ＰＣＳ８が出力する基準周波数５０Ｈｚに発振器２１３の発振信号１Ｈｚを加算（混合）し、５１Ｈｚの周波数を出力する。混合器２１１ｂは、混合器２１１ａが出力する変動後の周波数５１Ｈｚから発振器２１３の発振信号１Ｈｚを減算（混合）し、基準周波数に戻した５０Ｈｚの周波数を電力事業者系統１０１の配電線１に出力する。
On the other hand, when the
上記の構成例では、ＰＶ発電機器９側の周波数変調器２１１が電力の周波数を基準周波数より高く変動させ、系統電源２側の周波数変調器２１２が電力の周波数を基準周波数に戻す制御を行う構成とした。これに限らず、ＰＶ発電機器９側の周波数変調器２１１が電力の周波数を基準周波数より低く変動させ、系統電源２側の周波数変調器２１２が電力の周波数を基準周波数に戻す制御を行う構成としてもよい。
In the above configuration example, the
上記構成によれば、電力需要家のＰＣＳ８からの売電時に、周波数変動ユニット２１により一時的に周波数変動させることにより、ＰＣＳ８に対して擬似単独運転状態を発生させることができる。この際、ＰＣＳ８からみて、このＰＣＳ８側に設けられた混合器２１１ａは変動後の５１Ｈｚで動作しており、ＰＣＳ８は単独運転状態を検出する。一方、ＰＣＳ８からみて系統電源２側に設けられた混合器２１１ｂは、電力の周波数を基準周波数５０Ｈｚに戻す。これにより、電力事業者系統１０１の配電線１には、正常な基準周波数５０Ｈｚの電力を売電する電力として出力できる。
According to the above configuration, when the power consumer sells power from the PCS 8, the
続いて、電圧位相変動ユニット２２の具体例について説明する。
Next, a specific example of the voltage
図６は、電圧位相変動ユニット２２の一例を示す図である。電圧位相変動ユニット２２は、電力事業者系統１０１の系統電源２の電圧位相を一時的に変動（電圧位相跳躍）させるための電気回路である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the voltage
電圧位相変動ユニット２２は、ＰＣＳ８において単独運転状態を検出可能な上記閾値に対応して電圧位相を擬似的に変化させる。図示の例では、ＰＣＳ８が出力する電力の電圧位相を電圧位相変動ユニット２２内部で位相角α（例えば５度）変動させる構成である。
The voltage
電圧位相変動ユニット２２は、２つの電圧位相変動器２２１，２２２を含む。２つの電圧位相変動器２２１，２２２は、疑似単独運転状態発生部２０内部の配電線１上に縦列に配置されている。電圧位相変動器２２１は、それぞれ設置されたインダクタ２２１ａおよび容量２２１ｂに一端が並列接続された抵抗２２１ｃと、一端が抵抗２２１ｃに接続され、他端が配電線１に接続されるスイッチ２２１ｄとを含む。これらインダクタ２２１ａ，容量２２１ｂ，抵抗２２１ｃにより、上記α（例えば５度）の電圧位相を発生させる。
The voltage
スイッチ２２１ｄは、測定制御部１１の制御により、擬似単独運転状態発生のタイミングで一時的にＯＮ（導通）される。電圧位相変動器２２２についても、電圧位相変動器２２１と同様の回路構成であり、対応する符号（２２２ａ〜２２２ｄ）を付してある。
The switch 221d is temporarily turned on (conductive) at the timing of occurrence of the pseudo isolated operation state under the control of the measurement control unit 11. The
電圧位相変動器２２１，２２２は、それぞれスイッチ２２１ｄ，２２２ｄのＯＦＦ状態において、電圧位相の変動を行わず、系統電源２とＰＣＳ８間に流れる電力に対する電圧位相変動動作は行わない。
The
一方、擬似単独運転状態発生のタイミングでスイッチ２２１ｄ，２２２ｄがいずれもＯＮ状態となると、電圧位相変動器２２１，２２２は、以下のように電圧位相を変動させる。ＰＣＳ８側の電圧位相変動器２２１は、ＰＣＳ８が出力する電圧位相をα＝５度だけ変動させて出力する。系統電源２側の電圧位相変動器２２２は、電圧位相変動器２２１が出力するα分変動された電圧位相を−α分だけ変動させ、元の電圧位相に戻して電力事業者系統１０１の配電線１に出力する。
On the other hand, when both the
上記の構成例では、ＰＣＳ８側の電圧位相変動器２２１が電力の電圧位相を基準よりプラスに変動させ、系統電源２側の電圧位相変動器２２２が電力の電圧位相を基準の電圧位相に戻す制御を行う構成とした。これに限らず、ＰＣＳ８側の電圧位相変動器２２１が電力の電圧位相を基準よりマイナスに変動させ、系統電源２側の電圧位相変動器２２２が電力の電圧位相を基準の電圧位相に戻す制御を行う構成としてもよい。
In the above configuration example, the
上記構成によれば、電力需要家のＰＣＳ８からの売電時に、周波数変動ユニット２１により一時的に電圧位相を変動させることにより、ＰＣＳ８に対して擬似単独運転状態を発生させることができる。この際、ＰＣＳ８からみて、このＰＣＳ８側に設けられた電圧位相変動器２２１は変動後の＋αの位相角で動作しており、ＰＣＳ８は単独運転状態を検出する。一方、ＰＣＳ８からみて系統電源２側に設けられた電圧位相変動器２２２は、電力の電圧位相を基準の位相に戻す。これにより、電力事業者系統１０１の配電線１には、正常な位相の電力を売電する電力として出力できる。
According to the above configuration, when the electric power consumer sells power from the PCS 8, the
このように、疑似単独運転状態発生部２０が周波数変動ユニット２１と電圧位相変動ユニット２２とを備え、ＰＣＳ８の機種に応じて適宜使用するユニットを切り替えることによって、周波数変動を検知するＰＣＳおよび電圧位相変動を検知するＰＣＳの両方の電力の出力を停止させることができる。
As described above, the pseudo isolated operation
なお、図３によれば、疑似単独運転状態発生部２０は、買電メータ１０に近い位置に設けられているが、買電メータ１０よりも系統電源２側であれば設置位置は特定されない。買電メータ１０よりも分電盤６側の配電線１ｃは宅内系統１０２の領域に含まれるため、擬似単独運転状態発生部２０を買電メータ１０よりも系統電源２側に設けることによって、電力事業者側で消費電力の測定処理を制御することができる。
In addition, according to FIG. 3, although the pseudo | simulation single operation state generation | occurrence |
次に、電力需要家の消費電力の測定方法について説明する。 Next, a method for measuring power consumption of a power consumer will be described.
図７は、電力需要家の消費電力を測定する処理の手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for measuring power consumption of a power consumer.
まず、電力需要家は、ＰＣＳ８を含むＰＶ発電機器９の購入時に電力会社に売電契約とＰＶ発電機器９の購入の届け出を行う。この届け出内容には、上記説明したＰＣＳ８の機種の情報を含む。続いて、電力事業者は、電力需要家によって届け出されたＰＣＳ８の機種の情報を消費電力測定装置４に登録する（Ｓ１０１）。具体的には、管理サーバ５は、消費電力測定装置４の受信部１２にＰＣＳ８の機種の情報として、周波数または電圧位相の変動度合いに関する情報を送信する。そして、受信部１２は、受信した情報を第２記憶部１４に格納する。
First, the electric power consumer makes a power sale contract and reports the purchase of the PV power generation device 9 to the power company when purchasing the PV power generation device 9 including the PCS 8. This notification content includes information on the PCS 8 model described above. Subsequently, the electric power company registers information on the model of the PCS 8 notified by the electric power consumer in the power consumption measuring device 4 (S101). Specifically, the management server 5 transmits information regarding the variation degree of the frequency or the voltage phase to the receiving
図８は、ＰＣＳの機種の情報の一例を示す図である。ＰＣＳの機種の情報は、第２記憶部１４に情報テーブルとして格納されている。図８に示すように、ＰＣＳ８における単独運転検出を受動的方法で行う場合、大別して電力事業者系統１０１の電圧位相を跳躍変動させる、あるいは周波数変動させて行う。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of PCS model information. Information on the PCS model is stored in the
電圧位相変動による検出では、例えば、電力事業者系統１０１の過去１〜数サイクル分の周期の移動平均値を更新していき、この過去の移動平均値と、現在の１〜複数サイクル分周期とを比較する。そして、比較結果が所定の閾値を超えた場合に、ＰＣＳ８は単独運転状態（電力事業者系統１０１の異常）であると検出する。閾値は図示の各電圧位相差に相当し、ＰＣＳ８の機種別に電圧位相差は３度〜８度と異なる。
In the detection based on the voltage phase fluctuation, for example, the moving average value of the period of the past one to several cycles of the
周波数変動による検出では、例えば、電力事業者系統１０１の過去数サイクル分の周波数移動平均値を更新していく、この過去の移動平均値と、現在の１〜複数サイクル分の周波数移動平均値とを比較する。そして、これら過去と現在の移動平均値の差分が所定サイクル以上連続し、その差分が基準周波数（例えば５０Ｈｚ）に対する閾値を超えた場合に、ＰＣＳ８は単独運転状態であると検出する。閾値は図示の各周波数変化率に相当し、例えば周波数変化率として０．３％の変動を検出する。
In detection by frequency fluctuation, for example, the past moving average value for the past several cycles of the
図７に戻り、受信部１２は、消費電力の測定開始を指示するための指示信号を電力事業者の管理サーバ５から受信する（Ｓ１０２）。なお、指示信号には、ＰＣＳ８の機種を識別するための識別子が含まれている。
Returning to FIG. 7, the receiving
続いて、受信部１２は、受信した指示信号を測定制御部１１に出力する。指示信号を受信した測定制御部１１は、指示信号に含まれている識別子からＰＣＳ８の機種を抽出する。そして、測定制御部１１は、ＰＣＳ８の機種に対応する、疑似単独運転状態の発生に用いる情報を第２記憶部１４に格納されている情報テーブルから読み出し、読み出した情報を疑似単独運転状態発生部２０に送信する。疑似単独運転状態発生部２０は、第２記憶部１４から読み出したＰＣＳ８の機種の情報に基づいて、電力事業者系統１０１の系統電源２の周波数、あるいは電圧位相を一時的に変動させ、擬似単独運転状態を発生する（Ｓ１０３）。ＰＣＳ８は、機種別に電力の高調波特性が異なり、これにあわせて電力事業者系統１０１の変動度合いに対する単独運転検出の程度（精度）が異なっている。消費電力測定装置４によれば、擬似単独運転状態発生部２０により発生させる擬似単独運転状態、すなわち、電力事業者系統１０１の系統電力の周波数または電圧位相の変動度合いをＰＣＳ８の機種に合わせて適宜変更することにより、ＰＣＳ８の機種別に適した擬似単独運転状態を発生することができる。
Subsequently, the receiving
続いて、ＰＣＳ８は、擬似単独運転状態発生部２０により発生させる擬似単独運転状態を検知すると、ＰＣＳ８の単独運転防止機能により、ＰＶ発電機器９の発電電力を出力することを停止する（Ｓ１０４）。ＰＶ発電機器９の発電電力のＰＣＳ８からの出力が停止すると、ＰＶ発電機器９の発電電力は電力需要家の電気機器７に供給されなくなる。このため、電力需要家が消費する電力は、すべて電力事業者が供給した電力となる。すなわち、電力事業者側に設置された買電メータ１０によって測定される電力量は、電力需要家が消費した電力量と等しくなる。
Subsequently, when the PCS 8 detects the pseudo isolated operation state generated by the simulated isolated operation
そこで、買電メータ１０は、ＰＶ発電機器９の発電電力のＰＣＳ８からの出力が停止している間に、電力需要家の電気機器７の消費電力を測定する（Ｓ１０５）。そして、測定された電力量の情報を第２記憶部１４に格納する。
Therefore, the
消費電力の測定終了後、疑似単独運転状態発生部２０は、電力事業者系統１０１側の系統電源２の周波数、あるいは電圧位相の変動を中止し、擬似単独運転状態の発生を停止する（Ｓ１０６）。
After the measurement of power consumption is completed, the quasi islanding operation
疑似単独運転状態発生部２０による擬似単独運転状態の発生が停止すると、ＰＣＳ８は、単独運転状態が解除されたと判断し、ＰＶ発電機器９の発電電力のＰＣＳ８からの出力を再開する（Ｓ１０７）。
When the generation of the pseudo isolated operation state by the simulated isolated operation
続いて、測定制御部１１は、電力需要家が消費した電力量の情報を第２記憶部１４から読み出して、送信部１５を経由して管理サーバ５へ送信する（Ｓ１０８）。ＰＣＳ８からの出力を再開させる前に電力量の情報を管理サーバ５へ送信する処理を行うと、ＰＣＳ８からの出力を停止する時間が長くなる恐れがある。上述の方法によれば、ＰＣＳ８からの出力を再開させてから電力量の情報を管理サーバ５へ送信するため、ＰＣＳ８からの出力が停止している時間の短縮化を図ることができる。
Subsequently, the measurement control unit 11 reads information on the amount of power consumed by the power consumer from the
以上のようにして、電力需要家の消費電力の測定を行うことができる。 As described above, the power consumption of the power consumer can be measured.
ＰＶ発電機器９が稼働しているときは、売電メータ３では、電力需要家の電気機器７が消費する電力ＬｃとＰＶ発電機器９が発電した電力量Ｐｇとの差分の情報Ｐ＝Ｌｃ−Ｐｇしか得ることができない。そのため、電力事業者系統１０１側で電力需要家が消費する実際の電力量を把握するのは困難である。
When the PV power generation device 9 is in operation, the power selling meter 3 has information P = Lc− on the difference between the power Lc consumed by the electric power consumer 7 and the amount of power Pg generated by the PV power generation device 9. Only Pg can be obtained. Therefore, it is difficult to grasp the actual amount of power consumed by the power consumer on the
一方、本実施形態によれば、電力事業者系統１０１側に設けられている疑似単独運転状態発生部２０で擬似単独運転状態を発生することにより、宅内系統１０２に設けられているＰＣＳ８からの、ＰＶ発電機器９の発電電力の出力を停止させる。そして、出力が停止している間に、買電メータ１０により電力量を測定する。この方法によれば、Ｐｇ＝０となるため、測定される電力量ＰはＰ＝Ｌｃ−０＝Ｌｃ、すなわち電力需要家が消費した電力量を示している。このように、電力事業者系統１０１側で、簡易な構成によりＰＶ発電機器９を所有する電力需要家が消費した電力量を特定することができる。そして、電力事業者は、取得した消費電力の情報を、日時、天候等と対応させてデータベースに格納し、利用することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, by generating a pseudo isolated operation state in the simulated isolated operation
なお、電力需要家によるＰＶ発電機器９の発電電力の利用ができなくなることによる経済的な損失を最小限に抑える観点から、ＰＣＳ８からのＰＶ発電機器９の発電電力の出力が停止している時間は１秒程度以下が好ましい。 In addition, from the viewpoint of minimizing economic loss due to the inability to use the generated power of the PV power generation device 9 by the power consumer, the time during which the output of the generated power of the PV power generation device 9 from the PCS 8 is stopped Is preferably about 1 second or less.
また、一電力需要家に対する消費電力の測定処理は、所定の間隔（例えば３０分間隔）で複数回行い、複数回行って得られた結果から消費電力を見積もるのが好ましい。消費電力の測定処理を複数回行うことにより、データばらつきの影響が低減できるため、測定精度の向上を図ることができる。 Moreover, it is preferable that the measurement process of the power consumption with respect to one electric power consumer is performed a plurality of times at a predetermined interval (for example, every 30 minutes), and the power consumption is estimated from the result obtained by performing a plurality of times. By performing the power consumption measurement process a plurality of times, the influence of data variation can be reduced, so that the measurement accuracy can be improved.
ところで、既に説明したように、擬似単独運転状態発生部２０で擬似単独運転状態を発生させると、Ｓ１０４においてＰＶ発電機器９の発電電力のＰＣＳ８からの出力が停止する。しかし、買電メータ１０は、ＰＣＳ８からの出力が停止したことを検知することができない場合がある。このような場合、例えば以下のように処理を行うことができる。
By the way, as already explained, when the simulated isolated operation state is generated by the simulated isolated operation
図９は、Ｓ１０２の処理の後からＳ１０６の処理の前までに行われる処理の具体例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of processing performed after the processing of S102 and before the processing of S106.
Ｓ１０２の処理の後、疑似単独運転状態発生部２０は、指示信号に基づいて擬似単独運転状態を発生するのと同期して、買電メータ１０へ同期信号を送信する（Ｓ１０３ａ）。
After the process of S102, the pseudo isolated operation
続いて、買電メータ１０は、同期信号を受信すると、受信してからの経過時間の計測を開始する（Ｓ１０４ａ）。経過時間の計測には、公知の時間計測回路を用いることができる。
Subsequently, when the
そして、買電メータ１０は、所定の待機時間が経過してから、電力需要家の消費電力を測定する（１０５ａ）。なお、待機時間は、例えば１秒である。また、待機時間の情報は、例えば第２記憶部１４に格納しておき、必要に応じて適宜変更することができる。その後、Ｓ１０６に移る。
And the electric
擬似単独運転状態発生部２０で擬似単独運転状態が発生してからＰＣＳ８からの電力の出力が停止するまでのおおよそのタイムラグは把握できるため、買電メータ１０は、このタイムラグの情報に基づいて動作させることができる。本実施例では、買電メータ１０が同期信号を受信してから、ＰＣＳ８からの出力が停止したと推定できる時間（すなわち、上述のタイムラグよりも長い時間）まで待機し、待機時間が経過した後に消費電力の測定を開始する。この方法によれば、買電メータ１０は、ＰＣＳ８からの出力が停止したことを検知することができない場合であっても、ＰＣＳ８からの出力が停止している時間帯に消費電力の計測を行うことができる。
Since the approximate time lag from when the pseudo isolated operation state is generated in the simulated isolated operation
（変形例）
次に、本発明の実施形態における、消費電力測定装置の動作の変形例について説明する。
(Modification)
Next, a modified example of the operation of the power consumption measuring device in the embodiment of the present invention will be described.
図１０は、消費電力測定装置の変形例を示す図である。なお、図３に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。図１０に示すように、変形例における消費電力測定装置４では、判定部１６を備えている。判定部１６は、測定制御部１１と、第１記憶部１３と、第２記憶部１４とに接続されている。判定部は、例えばＣＰＵまたはＭＰＵ等のプロセッサであり、第１記憶部１３に格納されている判定プログラムを読み出し、判定プログラムの各命令を実行することによって一連の判定処理を行うことができる。判定処理に用いられる電力需要家の消費電力に関する情報は、後述するように第２記憶部１４に格納されている。
FIG. 10 is a diagram illustrating a modification of the power consumption measuring apparatus. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure same as the structure shown in FIG. 3, and description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 10, the power consumption measuring device 4 in the modification includes a determination unit 16. The determination unit 16 is connected to the measurement control unit 11, the
図１１は、電力需要家の消費電力を測定する処理の手順の変形例を示すフローチャートである。以下、変形例における処理の手順について説明する。 FIG. 11 is a flowchart illustrating a modified example of the procedure of the process of measuring the power consumption of the power consumer. Hereinafter, a procedure of processing in the modification will be described.
Ｓ１０２までの処理は、図７と略同様である。Ｓ１０２の後、買電メータ１０は、電力需要家が消費した電力量を測定する（Ｓ１１０）。そして、測定された電力量の情報を第２記憶部１４に格納する。Ｓ１１０で測定された消費電力は、疑似単独運転状態が発生する前に測定された、系統電源へ送電される電力量である。
The processing up to S102 is substantially the same as in FIG. After S102, the
続いて、図７に示すＳ１０３からＳ１０７までの処理と同様の処理を実行する。この処理の間に、ＰＣＳ８からの電力の出力が停止しているときに測定された、電力需要家が消費した電力量の情報が取得される。 Subsequently, processing similar to the processing from S103 to S107 shown in FIG. 7 is executed. During this process, information on the amount of power consumed by the power consumer, measured when the output of power from the PCS 8 is stopped, is acquired.
Ｓ１０７の処理の後、判定部１６は、Ｓ１１０において疑似単独運転状態が発生する前に測定された電力量と、Ｓ１０５においてＰＣＳ８からの電力の出力が停止しているときに測定された電力量との比較によって、疑似単独運転状態が発生する前にＰＣＳ８が稼働していたか否かを判定する（Ｓ１１１）。 After the process of S107, the determination unit 16 determines the amount of power measured before the pseudo isolated operation state occurs in S110, and the amount of power measured when the output of power from the PCS 8 is stopped in S105. Based on the comparison, it is determined whether or not the PCS 8 was operating before the pseudo isolated operation state occurred (S111).
図１２は、消費電力の測定結果の一例を示す図である。図１２は、ＰＶ発電機器９が発電した電力量Ｐｇよりも、電気機器７が消費する電力量Ｌｃの方が多い場合における例である。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a measurement result of power consumption. FIG. 12 is an example in the case where the amount of power Lc consumed by the electrical device 7 is greater than the amount of power Pg generated by the PV power generation device 9.
ＰＣＳ８から電力が出力されている場合、ＰＶ発電機器９による発電が行われている。よって、図１２（ａ）に示すように、ＰＣＳ８からの出力を停止させる前に買電メータ１０で測定される電力量Ｐｂは、Ｐｂ＝Ｌｃ−Ｐｇとなる。疑似単独運転状態の発生によりＰＣＳ８からの出力が停止すると、Ｐｇ＝０となる。このため、買電メータ１０で測定される電力量Ｐｂ’は、Ｐｂ’＝Ｌｃとなり、Ｐｂよりも増加する。その後、疑似単独運転状態の発生を停止させてＰＣＳ８からの出力を再開させると、買電メータ１０で測定される電力量Ｐｂ”は、Ｐｂ”＝Ｌｃ−Ｐｇとなり、Ｌｃに変化がなければＰｂと略同等となる。
When power is output from the PCS 8, power generation by the PV power generation device 9 is performed. Therefore, as shown in FIG. 12A, the electric energy Pb measured by the
一方、ＰＣＳ８から電力が出力されていない場合、ＰＶ発電機器９による発電は行われていない。よって、図１２（ｂ）に示すように、ＰＣＳ８からの出力を停止させる前においてもＰｇ＝０であるため、ＰＣＳ８からの出力が停止する前と後とで、消費電力の顕著な差異はみられない。 On the other hand, when no power is output from the PCS 8, power generation by the PV power generation device 9 is not performed. Therefore, as shown in FIG. 12B, since Pg = 0 even before the output from the PCS 8 is stopped, there is a significant difference in power consumption before and after the output from the PCS 8 is stopped. I can't.
そこで、本変形例によれば、ＰＣＳ８からの出力が停止する前と後の消費電力を測定し、差分を算出する。このことにより、ＰＶ発電機器９が発電した電力量Ｐｇを見積もることができる。そして見積られたＰｇと予め設定しておいた閾値とを比較することによって、電力事業者系統１０１側で、ＰＶ発電機器９が稼働していたかどうかを推定することができる。また、電力事業者系統１０１側で、ＰＶ発電機器９の発電量を把握することもできる。
Therefore, according to this modification, the power consumption before and after the output from the PCS 8 stops is measured, and the difference is calculated. Thereby, the electric power amount Pg generated by the PV power generation device 9 can be estimated. Then, by comparing the estimated Pg with a preset threshold value, it is possible to estimate whether or not the PV power generation device 9 was operating on the
なお、買電メータ１０で測定される消費電力の実際のデータは完全に一定ではなく、ある程度のばらつきを有している。このため、予め設定しておく閾値は、データの測定ばらつきを考慮して設定することが好ましい。
In addition, the actual data of the power consumption measured by the
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は特定の実施例に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、図７に示す例では、ＰＶ発電機器９の発電電力のＰＣＳ８からの出力を再開した後に、測定した電力需要家の消費電力を管理サーバ５へ送信しているが、電力需要家の消費電力を管理サーバ５へ送信した後に、発電電力のＰＣＳ８からの出力を再開することもできる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to specific embodiments, and various modifications and changes can be made. For example, in the example shown in FIG. 7, after restarting the output of the generated power of the PV power generation device 9 from the PCS 8, the measured power consumption of the power consumer is transmitted to the management server 5. After the power is transmitted to the management server 5, the output of the generated power from the PCS 8 can be resumed.
また、上記実施の形態では、電力需要家に設置される自家発電機器としてＰＶ発電機器９を例に説明したが、消費電力測定装置４は、ＰＶ発電機器９に限らず、風力発電や潮力発電等の他の再生可能エネルギー発電方式、若しくは人力発電、燃料電池またはコジェネレータ等の他の自家発電機器が設置されている場合においても、電力需要家が消費した電力量を同様に測定することができる。また、本実施の形態で説明した消費電力測定方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することもできる。消費電力測定プログラムは、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。なお、消費電力測定プログラムを格納する記録媒体としては、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−Read Only Memory）、ＭＯ（Magneto Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ−Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（ＤＶＤ−Random Access Memory）、ＢＤ（Blue-ray Disc）等を用いることもできる。また、消費電力測定プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することもできる。 Moreover, in the said embodiment, although the PV power generation apparatus 9 was demonstrated to the example as a private power generation apparatus installed in an electric power consumer, the power consumption measuring device 4 is not restricted to the PV power generation apparatus 9, and wind power generation and tidal power Even when other renewable energy power generation methods such as power generation, or other in-house power generation equipment such as human power generation, fuel cells or co-generators are installed, measure the amount of power consumed by power consumers in the same way Can do. The power consumption measurement method described in this embodiment can also be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. The power consumption measurement program is recorded on a computer-readable recording medium such as a non-volatile memory such as a flash memory, and is executed by being read from the recording medium by the computer. As a recording medium for storing the power consumption measurement program, a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), an MO (Magneto Optical disk), a DVD (Digital Versatile Disk), a DVD-ROM (DVD -Read Only Memory (DVD), DVD-RAM (DVD-Random Access Memory), BD (Blue-ray Disc), etc. can also be used. The power consumption measurement program can also be distributed through a network such as the Internet.
１，１ａ〜１ｆ：配電線
２：系統電源
３：売電メータ
４：消費電力測定装置
５：管理サーバ
６：分電盤
７：電気機器
８：パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
９：ＰＶ発電機器
１０：買電メータ
１１：測定制御部
１２：受信部
１３：第１記憶部
１４：第２記憶部
１５：送信部
１６：判定部
２０：疑似単独運転状態発生部
２１：周波数変動ユニット
２１１：周波数変調器
２１２：周波数変調器
２１３：発振器
２１４：スイッチ
２２：電圧位相変動ユニット
２２１：電圧位相変動器
２２２：電圧位相変動器
８１：インバータ回路
８２：同相調整回路
８３：単独運転検出回路
１００：ネットワーク
１０１：電力事業者系統
１０２：宅内系統
1, 1a to 1f: Distribution line 2: System power supply 3: Power sale meter 4: Power consumption measuring device 5: Management server 6: Distribution board 7: Electrical equipment 8: Power conditioner (PCS)
9: PV power generation device 10: Electricity purchase meter 11: Measurement control unit 12: Reception unit 13: First storage unit 14: Second storage unit 15: Transmission unit 16: Determination unit 20: Pseudo isolated operation state generation unit 21: Frequency Fluctuation unit 211: Frequency modulator 212: Frequency modulator 213: Oscillator 214: Switch 22: Voltage phase fluctuation unit 221: Voltage phase fluctuation unit 222: Voltage phase fluctuation unit 81: Inverter circuit 82: In-phase adjustment circuit 83: Isolated operation detection Circuit 100: Network 101: Electric power company system 102: Home system
Claims (8)
電力需要家の機器と、
前記機器に電力を供給する発電機器と、
前記機器の消費電力量に対して前記発電機器からの供給電力の量が不足した場合に、前記機器に電力が供給される電力供給者の電源と、
前記機器の消費電力量を測定するときに、前記電源から供給される電力の波形の一部を変動させて出力する疑似単独運転状態発生部と、
前記疑似単独運転状態発生部から出力された、前記電源から供給される電力の波形の一部の変動を検出したことを契機として、前記発電機器から受電した電力の前記機器への出力を停止させるパワーコンディショナと、
前記発電機器から前記機器への電力供給が停止しているときに、前記電源から前記機器に供給される電力量を測定することにより、前記機器の消費電力量を測定する電力測定部と、
を有することを特徴とする電力供給システム。 A power supply system,
Equipment of power consumers,
A power generation device for supplying power to the device;
When the amount of power supplied from the power generation device is insufficient with respect to the amount of power consumed by the device, the power supply of the power supplier to which power is supplied to the device;
When measuring the power consumption of the device, a pseudo isolated operation state generating unit that outputs a part of a waveform of power supplied from the power source,
The output of the power received from the power generation device to the device is stopped when a change in a part of the waveform of the power supplied from the power source output from the pseudo isolated operation state generation unit is detected. With the inverter,
A power measurement unit that measures the amount of power consumed by the device by measuring the amount of power supplied from the power source to the device when power supply from the power generation device to the device is stopped;
A power supply system comprising:
前記発電機器から前記機器への電力供給が停止する前に測定された電力量と、前記発電機器から前記機器への電力供給が停止しているときに測定された電力量との比較によって、前記発電機器から前記機器への電力供給が停止する前に、前記発電機器から前記機器への電力供給がなされていたか否かを判定する判定部を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給システム。 The power measurement unit measures the amount of power supplied from the power source to the device before power supply from the power generation device to the device is stopped.
By comparing the amount of power measured before power supply from the power generation device to the device is stopped and the amount of power measured when power supply from the power generation device to the device is stopped, The apparatus according to claim 1, further comprising a determination unit that determines whether or not power supply from the power generation device to the device is performed before power supply from the power generation device to the device is stopped. The power supply system described.
前記パワーコンディショナの種類に応じて、使用するユニットを前記周波数変動ユニットまたは前記電圧位相変動ユニットのいずれかに切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給システム。 The quasi-independent operation state generating unit varies a part of the waveform by varying a frequency variation unit that varies a part of the waveform by varying the frequency of the power supply, and a voltage phase of the power supply. A voltage phase fluctuation unit
The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein a unit to be used is switched to either the frequency fluctuation unit or the voltage phase fluctuation unit according to a type of the power conditioner. .
前記電力測定部は、前記同期信号を受信してから所定の時間が経過した後に、前記電力量を測定することを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。 The pseudo isolated operation state generation unit transmits a synchronization signal generated in synchronization with a time when a change in waveform of power supplied from the power source occurs to the power measurement unit,
5. The power supply system according to claim 4, wherein the power measurement unit measures the power amount after a predetermined time has elapsed since the synchronization signal was received.
前記機器の消費電力量を測定するときに、前記電源から供給される電力の波形の一部を変動させて出力する疑似単独運転状態発生部と、
前記疑似単独運転状態発生部から出力された、前記電源から供給される電力の波形の一部の変動を検出したことを契機として、前記発電機器から受電した電力の前記機器への出力がパワーコンディショナによって停止されたときに、前記電源から前記機器に供給される電力量を測定することにより、前記機器の消費電力量を測定する電力測定部と、
を有することを特徴とする消費電力測定装置。 Consumption for measuring the power consumption of the power supply system in which a shortage of the power supply from the power generation device of the power consumer with respect to the power consumption of the power consumer device is supplied from the power supplier power supply A power measuring device,
When measuring the power consumption of the device, a pseudo isolated operation state generating unit that outputs a part of a waveform of power supplied from the power source,
The output of the power received from the power generation device to the device is triggered by detecting a variation in the waveform of the power supplied from the power source output from the pseudo isolated operation state generation unit. A power measuring unit that measures the amount of power consumed by the device by measuring the amount of power supplied to the device from the power source when stopped by
A power consumption measuring device comprising:
前記機器の消費電力量を測定するときに、疑似単独運転状態発生部によって、前記電源から供給される電力の波形の一部を変動させて出力し、
パワーコンディショナによって、前記電力の波形の一部の変動を検出したことを契機として、前記発電機器から受電した電力の前記機器への出力を停止し、
前記発電機器から前記機器への電力供給が停止しているときに、前記電源から前記機器に供給される電力量を測定することにより、前記機器の消費電力量を測定する、
ことを特徴とする消費電力測定方法。 A method for measuring power consumption of the device, which is executed by a power supply system that supplies, from a power supplier's power supply, a shortage of the amount of power supplied from the power generation device of the power consumer relative to the power consumption of the device of the power consumer Because
When measuring the power consumption of the device, the pseudo isolated operation state generating unit outputs a part of the waveform of the power supplied from the power source,
Triggered by the power conditioner that has detected some fluctuations in the waveform of the power, stops the output of the power received from the power generation equipment to the equipment,
When power supply from the power generation device to the device is stopped, by measuring the amount of power supplied from the power source to the device, to measure the power consumption of the device,
A method for measuring power consumption.
前記機器の消費電力量を測定するときに、前記電源から供給される電力の波形の一部を変動させて疑似単独運転状態発生部から出力する処理と、
前記疑似単独運転状態発生部から出力された、前記電源から供給される電力の波形の一部の変動を検出したことを契機として、前記発電機器から受電した電力の前記機器への出力がパワーコンディショナによって停止されたときに、前記電源から前記機器に供給される電力量を測定することにより、前記機器の消費電力量を測定する処理と、
を実行させるためのプログラム。
Consumption for measuring the power consumption of the power supply system in which a shortage of the power supply from the power generation device of the power consumer with respect to the power consumption of the power consumer device is supplied from the power supplier power supply In the power measuring device,
When measuring the power consumption of the device, a process of changing a part of the waveform of the power supplied from the power source and outputting it from the pseudo isolated operation state generating unit ,
The output of the power received from the power generation device to the device is triggered by detecting a variation in the waveform of the power supplied from the power source output from the pseudo isolated operation state generation unit. A process of measuring the amount of power consumed by the device by measuring the amount of power supplied from the power source to the device when stopped by
A program for running
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